/[lmdze]/trunk/dyn3d/Guide/guide.f
ViewVC logotype

Diff of /trunk/dyn3d/Guide/guide.f

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

trunk/dyn3d/guide.f revision 90 by guez, Wed Mar 12 21:16:36 2014 UTC trunk/Sources/dyn3d/Guide/guide.f revision 210 by guez, Tue Dec 13 16:02:23 2016 UTC
# Line 1  Line 1 
1  MODULE guide_m  MODULE guide_m
2    
3    ! From dyn3d/guide.F, version 1.3 2005/05/25 13:10:09    ! From dyn3d/guide.F, version 1.3, 2005/05/25 13:10:09
4    ! and dyn3d/guide.h, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:06    ! and dyn3d/guide.h, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:06
5    
6    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
7    
   REAL aire_min, aire_max  
   
8  CONTAINS  CONTAINS
9    
10    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, ps)    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, ps)
11    
12      ! Author: F.Hourdin      ! Author: F. Hourdin
13    
14      USE comconst, ONLY: cpp, daysec, dtvr, kappa      USE comconst, ONLY: cpp, kappa
15      USE comgeom, ONLY: aire, rlatu, rlonv      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step
16      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iperiod      use conf_guide_m, only: guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, ini_anal, &
17      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &           tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, tau_min_t, tau_max_t, &
18           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &           tau_min_q, tau_max_q, online, factt
          tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, tau_min_p, tau_max_p, &  
          online  
19      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
20      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff
21        use dynetat0_m, only: grossismx, grossismy, rlatu, rlatv
22      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
23      USE inigrads_m, ONLY: inigrads      use init_tau2alpha_m, only: init_tau2alpha
24      use massdair_m, only: massdair      USE paramet_m, ONLY: iip1, jjp1
     use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_open, nf90_close, nf90_inq_dimid, &  
          nf90_inquire_dimension  
     use nr_util, only: pi  
     USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1  
25      USE q_sat_m, ONLY: q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
26      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
27      USE serre, ONLY: clat, clon      use tau2alpha_m, only: tau2alpha
28      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use writefield_m, only: writefield
29    
30      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
31        REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
32        REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
33    
34        REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
35        ! température potentielle
36    
37      ! variables dynamiques      REAL, intent(inout):: q(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
     REAL ucov(ip1jmp1, llm), vcov(ip1jm, llm) ! vents covariants  
     REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle  
     REAL q(iim + 1, jjm + 1, llm)  
     REAL, intent(out):: masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air  
38      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
39    
40      ! Local:      ! Local:
41    
42      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! Variables dynamiques pour les réanalyses
     REAL, save:: ucovrea1(ip1jmp1, llm), vcovrea1(ip1jm, llm) !vts cov reas  
     REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: ucovrea2(ip1jmp1, llm), vcovrea2(ip1jm, llm) !vts cov reas  
     REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse  
43    
44        REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
45        ! vents covariants r\'eanalyses
46    
47        REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm)
48        ! potential temperture from reanalysis
49        
50        REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm)
51    
52        REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
53        ! vents covariants reanalyses
54    
55        REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm)
56        ! potential temperture from reanalysis
57        
58        REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm)
59    
60        ! alpha détermine la part des injections de données à chaque étape
61        ! alpha=0 signifie pas d'injection
62        ! alpha=1 signifie injection totale
63      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
64      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1), alpha_p(ip1jmp1)      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
65      REAL, save:: alpha_u(ip1jmp1), alpha_v(ip1jm)      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
66      REAL dday_step, toto, reste  
67      real, save:: itau_test      INTEGER l
68      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      REAL tau
   
     INTEGER ilon, ilat  
     REAL factt, ztau(iim + 1, jjm + 1)  
   
     INTEGER ij, i, j, l  
     INTEGER ncidpl, status  
     INTEGER rcod, rid  
     REAL ditau, tau, a  
     INTEGER, SAVE:: nlev  
69    
70      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
71      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llm + 1)
72      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
     REAL pres(iim + 1, jjm + 1, llm)  
   
73      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
     REAL unskap  
     REAL tnat(iim + 1, jjm + 1, llm)  
74    
75      LOGICAL:: first = .TRUE.      REAL dxdys(iip1, jjp1), dxdyu(iip1, jjp1), dxdyv(iip1, jjm)
     CHARACTER(len=10) file  
     INTEGER:: igrads = 2  
     REAL:: dtgrads = 100.  
76    
77      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
78    
79      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      IF (itau == 0) THEN
80           IF (online) THEN
81      ! calcul de l'humidite saturante            IF (abs(grossismx - 1.) < 0.1 .OR. abs(grossismy - 1.) < 0.1) THEN
82                 ! grille regulière
83      forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps               if (guide_u) alpha_u = 1. - exp(- factt / tau_max_u)
84      CALL massdair(p, masse)               if (guide_v) alpha_v = 1. - exp(- factt / tau_max_v)
85      CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)               if (guide_t) alpha_t = 1. - exp(- factt / tau_max_t)
86      tnat = pk * teta / cpp               if (guide_q) alpha_q = 1. - exp(- factt / tau_max_q)
87      unskap = 1. / kappa            else
88      pres = preff * (pk / cpp)**unskap               call init_tau2alpha(dxdys, dxdyu, dxdyv)
89      qsat = q_sat(tnat, pres)  
90                 if (guide_u) then
91      ! initialisations pour la lecture des reanalyses.                  CALL tau2alpha(dxdyu, rlatu, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
92      ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape                  CALL writefield("alpha_u", alpha_u)
93      ! alpha=1 signifie pas d'injection               end if
94      ! alpha=0 signifie injection totale  
95                 if (guide_v) then
96      IF (online== - 1) THEN                  CALL tau2alpha(dxdyv, rlatv, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
97         RETURN                  CALL writefield("alpha_v", alpha_v)
98      END IF               end if
99    
100      IF (first) THEN               if (guide_t) then
101         CALL conf_guide                  CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
102         file = 'guide'                  CALL writefield("alpha_t", alpha_t)
103         CALL inigrads(igrads, rlonv, 180. / pi, -180., 180., rlatu, -90., 90., &               end if
104              180. / pi, presnivs, 1., dtgrads, file, 'dyn_zon ')  
105         PRINT *, '1: en-ligne, 0: hors-ligne (x=x_rea), -1: climat (x=x_gcm)'               if (guide_q)  then
106         IF (online== - 1) RETURN                  CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)
107                    CALL writefield("alpha_q", alpha_q)
108         IF (online==1) THEN               end if
109            ! Constantes de temps de rappel en jour            end IF
           ! 0.1 c'est en gros 2h30.  
           ! 1e10 est une constante infinie donc en gros pas de guidage  
   
           ! coordonnees du centre du zoom  
           CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)  
           ! aire de la maille au centre du zoom  
           aire_min = aire(ilon+(ilat - 1) * iip1)  
           ! aire maximale de la maille  
           aire_max = 0.  
           DO ij = 1, ip1jmp1  
              aire_max = max(aire_max, aire(ij))  
           END DO  
           ! factt = pas de temps en fraction de jour  
           factt = dtvr * iperiod / daysec  
   
           CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)  
           CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_p, tau_max_p, alpha_p)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)  
   
           CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')  
           CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')  
           CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')  
   
           ! Cas ou on force exactement par les variables analysees  
110         ELSE         ELSE
111            alpha_t = 0.            ! Cas où on force exactement par les variables analysées
112            alpha_u = 0.            if (guide_u) alpha_u = 1.
113            alpha_v = 0.            if (guide_v) alpha_v = 1.
114            alpha_p = 0.            if (guide_t) alpha_t = 1.
115            ! physic=.false.            if (guide_q) alpha_q = 1.
116         END IF         END IF
117    
118         itau_test = 1001         ! Lecture du premier état des réanalyses :
119         step_rea = 1         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
        count_no_rea = 0  
        ncidpl = -99  
   
        ! itau_test montre si l'importation a deja ete faite au rang itau  
        ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux  
        if (guide_u) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_v) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_T) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_Q) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncidpl)  
        endif  
   
        IF (ncep) THEN  
           status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)  
        ELSE  
           status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)  
        END IF  
        status = nf90_inquire_dimension(ncidpl, rid, len=nlev)  
        PRINT *, 'nlev', nlev  
        rcod = nf90_close(ncidpl)  
        ! Lecture du premier etat des reanalyses.  
        CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &  
             masserea2, nlev)  
120         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
121    
122         ! Debut de l'integration temporelle:         if (ini_anal) then
123      END IF ! first            IF (guide_u) ucov = ucovrea2
124              IF (guide_v) vcov = vcovrea2
125      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:            IF (guide_t) teta = tetarea2
126    
127      ditau = real(itau)            IF (guide_q) then
128      dday_step = real(day_step)               ! Calcul de l'humidité saturante :
129      WRITE (*, *) 'ditau, dday_step'               forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
130      WRITE (*, *) ditau, dday_step               CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
131      toto = 4 * ditau / dday_step               q = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa)) &
132      reste = toto - aint(toto)                    * qrea2 * 0.01
133              end IF
134      IF (reste==0.) THEN         end if
135         IF (itau_test==itau) THEN      END IF
136            WRITE (*, *) 'deuxieme passage de advreel a itau=', itau  
137            STOP      ! Importation des vents, pression et temp\'erature r\'eels :
138         ELSE  
139            vcovrea1 = vcovrea2      ! Nudging fields are given 4 times per day:
140            ucovrea1 = ucovrea2      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
141            tetarea1 = tetarea2         vcovrea1 = vcovrea2
142            qrea1 = qrea2         ucovrea1 = ucovrea2
143           tetarea1 = tetarea2
144            PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         qrea1 = qrea2
                count_no_rea, ' non lectures'  
           step_rea = step_rea + 1  
           itau_test = itau  
           CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, &  
                qrea2, masserea2, nlev)  
           qrea2 = max(qrea2, 0.1)  
           factt = dtvr * iperiod / daysec  
           ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)  
           CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, q, 'Q ', 'Q ')  
145    
146            CALL wrgrads(igrads, llm, qsat, 'QSAT ', 'QSAT ')         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
147           qrea2 = max(qrea2, 0.1)
148    
149         END IF         if (guide_u) then
150      ELSE            CALL writefield("ucov", ucov)
151         count_no_rea = count_no_rea + 1            CALL writefield("ucovrea2", ucovrea2)
152           end if
153    
154           if (guide_t) then
155              CALL writefield("teta", teta)
156              CALL writefield("tetarea2", tetarea2)
157           end if
158    
159           if (guide_q) then
160              CALL writefield("qrea2", qrea2)
161              CALL writefield("q", q)
162           end if
163      END IF      END IF
164    
165      ! Guidage      ! Guidage
     ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses  
166    
167      IF (ini_anal) PRINT *, 'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'      tau = mod(real(itau) / real(day_step / 4), 1.)
168    
169      ditau = real(itau)      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
     dday_step = real(day_step)  
   
     tau = 4 * ditau / dday_step  
     tau = tau - aint(tau)  
   
     ! ucov  
     IF (guide_u) THEN  
        DO l = 1, llm  
           DO ij = 1, ip1jmp1  
              a = (1. - tau) * ucovrea1(ij, l) + tau * ucovrea2(ij, l)  
              ucov(ij, l) = (1. - alpha_u(ij)) * ucov(ij, l) + alpha_u(ij) * a  
              IF (first .AND. ini_anal) ucov(ij, l) = a  
           END DO  
        END DO  
     END IF  
170    
171      IF (guide_t) THEN      IF (guide_u) forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) &
172         DO l = 1, llm           * ucov(:, :, l) + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) + tau &
173            do j = 1, jjm + 1           * ucovrea2(:, :, l))
174               DO i = 1, iim + 1  
175                  a = (1. - tau) * tetarea1(i, j, l) + tau * tetarea2(i, j, l)      IF (guide_v) forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) &
176                  teta(i, j, l) = (1. - alpha_t(i, j)) * teta(i, j, l) &           * vcov(:, :, l) + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) + tau &
177                       + alpha_t(i, j) * a           * vcovrea2(:, :, l))
178                  IF (first .AND. ini_anal) teta(i, j, l) = a  
179               END DO      IF (guide_t) forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) &
180            end do           * teta(:, :, l) + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) + tau &
181         END DO           * tetarea2(:, :, l))
     END IF  
182    
183      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
184         DO l = 1, llm         ! Calcul de l'humidité saturante :
185            do j = 1, jjm + 1         forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
186               DO i = 1, iim + 1         CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
187                  a = (1. - tau) * qrea1(i, j, l) + tau * qrea2(i, j, l)         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
188                  ! hum relative en % -> hum specif  
189                  a = qsat(i, j, l) * a * 0.01         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
190                  q(i, j, l) = (1. - alpha_q(i, j)) * q(i, j, l) &         forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
191                       + alpha_q(i, j) * a              + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
192                  IF (first .AND. ini_anal) q(i, j, l) = a              + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
              END DO  
           end do  
        END DO  
     END IF  
   
     ! vcov  
     IF (guide_v) THEN  
        DO l = 1, llm  
           DO ij = 1, ip1jm  
              a = (1. - tau) * vcovrea1(ij, l) + tau * vcovrea2(ij, l)  
              vcov(ij, l) = (1. - alpha_v(ij)) * vcov(ij, l) + alpha_v(ij) * a  
              IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a  
           END DO  
           IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a  
        END DO  
193      END IF      END IF
194    
     first = .FALSE.  
   
195    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
196    
197  END MODULE guide_m  END MODULE guide_m

Legend:
Removed from v.90  
changed lines
  Added in v.210

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21